Impacto da gestação multípara sobre desfechos comportamentais e metabólicos na prole macho e fêmea do modelo autista induzido por ativação imunomaterna

Abstract

O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é uma condição neurocomportamental caracterizada por déficits de comunicação e interação social, além de comportamentos repetitivos e restritos. Evidências indicam que fatores ambientais, como infecções durante a gestação, podem contribuir para o desenvolvimento do TEA por meio da ativação imunomaterna (AIM). A exposição pré-natal ao lipopolissacarídeo (LPS) é amplamente utilizada em modelos animais para induzir AIM, reproduzindo características fenotípicas compatíveis com o autismo. Entretanto, há escassez de estudos que investiguem como múltiplas gestações sucessivas podem modular esses efeitos e influenciar o desenvolvimento da prole. O presente estudo teve como objetivo avaliar o impacto da multiparidade sobre desfechos comportamentais e metabólicos da prole macho e fêmea em um modelo murino de autismo induzido por AIM. Para tal, camundongos Swiss fêmeas receberam injeção intraperitoneal de LPS (500μg/kg, i.p.) ou solução salina no dia gestacional 16, durante a primeira ou a segunda gestação (G1 e G2) e as proles foram analisadas quanto a parâmetros comportamentais e metabólicos na idade juvenil. Os resultados demonstraram que a AIM induzida por LPS promoveu alterações comportamentais e metabólicas de forma sexo-dependente. Na prole macho exposta ao LPS na G1, observou-se redução do comportamento exploratório e repetitivo, bem como aumento da ingestão alimentar. As fêmeas apresentaram incremento no peso corporal e na ingestão alimentar, além de comportamento menos ansioso. Ambos os sexos exibiram prejuízo na orientação espacial e aumento da adiposidade visceral. A multiparidade, de forma isolada, também exerceu influência significativa. Machos provenientes de fêmeas multíparas apresentaram maior peso corporal, aumento da adiposidade visceral, hipertrigliceridemia e redução da massa pancreática, além de comportamento mais ansioso e menor exploração. Por outro lado, as fêmeas multíparas demonstraram padrão oposto, com menor comportamento ansioso e alterações metabólicas semelhantes, mas sem prejuízo na homeostase glicêmica. Quando combinadas, AIM e multiparidade intensificaram os efeitos específicos de cada sexo. A exposição ao LPS, em qualquer gestação, esteve associada a comportamento hiperativo em machos e do tipo-ansioso em fêmeas. Animais provenientes de progenitoras expostas ao LPS na G1 apresentaram menor crescimento, enquanto aqueles expostos na G2 demonstraram maior peso corporal e aumento da ingestão alimentar. Nos machos da G2, observou-se ainda melhora tempo-dependente na tolerância à glicose. Os resultados indicam que a multiparidade modula as respostas comportamentais e metabólicas da prole frente à AIM, exacerbando ou atenuando os desfechos conforme o sexo e o momento gestacional. Conclui-se que a AIM induzida por LPS provoca déficits comportamentais e metabólicos de maneira sexo-dependente, e que a multiparidade agrava esses efeitos. Esses achados reforçam a importância de considerar a interação entre fatores ambientais e gestacionais sucessivos na compreensão dos mecanismos envolvidos no TEA e em comorbidades metabólicas associadas.

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a neurobehavioral condition characterized by deficits in communication and social interaction, as well as repetitive and restricted behaviors. Evidence indicates that environmental factors, such as infections during gestation, may contribute to the development of ASD through maternal immune activation (MIA). Prenatal exposure to lipopolysaccharide (LPS) is widely used in animal models to induce MIA, reproducing phenotypic traits consistent with autism. However, there is a scarcity of studies investigating how multiple successive pregnancies may modulate these effects and influence offspring development. The present study aimed to evaluate the impact of multiparity on behavioral and metabolic outcomes in male and female offspring in a murine model of autism induced by MIA. For this purpose, female Swiss mice received an intraperitoneal injection of LPS (500 μg/kg, i.p.) or saline solution on gestational day 16, during either the first or the second pregnancy (G1 and G2), and the offspring were assessed for behavioral and metabolic parameters in the juvenile stage. The results demonstrated that MIA induced by LPS promoted behavioral and metabolic alterations in a sex-dependent manner. In male offspring exposed to LPS in G1, a reduction in exploratory and repetitive behavior was observed, as well as increased food intake. Females showed increased body weight and food intake, along with less anxious behavior. Both sexes exhibited impairments in spatial orientation and increased visceral adiposity. Multiparity alone also exerted significant influence. Males born to multiparous females displayed higher body weight, increased visceral adiposity, hypertriglyceridemia, and reduced pancreatic mass, as well as more anxious behavior and reduced exploration. Conversely, multiparous females showed the opposite pattern, with less anxious behavior and similar metabolic alterations, though without impairment of glucose homeostasis. When combined, MIA and multiparity intensified the sex-specific effects. LPS exposure, regardless of pregnancy order, was associated with hyperactive behavior in males and anxiety-like behavior in females. Offspring from dams exposed to LPS in G1 exhibited reduced growth, whereas those exposed in G2 showed greater body weight and increased food intake. In G2 males, a time-dependent improvement in glucose tolerance was also observed.The findings indicate that multiparity modulates offspring behavioral and metabolic responses to MIA, either exacerbating or attenuating outcomes depending on sex and gestational timing. It is concluded that LPS-induced MIA causes behavioral and metabolic deficits in a sex-dependent manner, and that multiparity aggravates these effects. These results reinforce the importance of considering the interaction between environmental factors and successive gestational events in understanding the mechanisms involved in ASD and associated metabolic comorbidities.